哈佛大学医学院及威斯生物启发工程研究所(Wyss Institute)的George Church团队开发出名为AGENTEX的新工具,无需改造活细胞基因组,在试管中即可批量构建新型蛋白质,将蛋白质设计可用的氨基酸字母表从天然20种扩展至34种。相关研究成果于当地时间8月26日发表于《自然》。
AGENTEX通过在细胞外重构蛋白质合成过程,设计并制造转运RNA(tRNA),为其指定天然或人工氨基酸,筛选后匹配工程化核糖体,加入保留蛋白质合成功能的裂解液,即可合成新型氨基酸组成的蛋白质。该方法可与开源机器人平台集成,实现数千种分子并行构建测试。
研究关键发现是tRNA末端区域具有高于此前认知的可塑性。部分具有非标准末端序列(如CGA)的tRNA仍能携带氨基酸,团队借助tSCAN工具验证,并设计仅与特定替代序列配对的核糖体,构建出独立于天然蛋白质合成系统的人工遗传密码系统。
AGENTEX提供完整自动化工作流程和免费开源软件工具。团队表示,tSCAN为研究tRNA相关疾病突变提供了新方法,该技术未来有望应用于新型药物、材料、食品等领域的研发。
